Svět postihla zombie apokalypsa a v pouštích Arizony se probouzí bezejmenný hrdina, dlouhodobě přežívající o samotě v nehostinném prostředí plném nemrtvých. Najednou však zaslechne z rádia obtížně srozumitelné vysílání, z něhož vyplývá, že poblíž by mohli být další lidé jako on - tedy ti v nenahnilém stavu. Naplněn novou naději si tak bere do rukou věrnou pistoli a několik zásobníků a vydává se skupinu přeživších hledat.

Arizona Sunshine patří k prvním pokusům vybudovat klasickou first-person střílečku s plnou volností pohybu pro virtuální realitu. Hráč může v každé ruce nést jednu zbraň a má také k dispozici dvojici slotů, kde může mít zbraně (či jiné vybavení) dlouhodobě uložené. Nejčastěji bude používat pistole, krátké samopaly a brokovnici, k dispozici je však třeba i granátomet nebo odstřelovací puška. Během svého dobrodružství také hráč musí občas hledat přístupové karty a klíče, či nahazovat elektrické generátory.